Micro-optical sensor

Abstract

Abstract Translated from German Ein Mikrooptisches Verfahren und ein entsprechender Sensor zum Nachweis chemischer Substanzen in einer Probe. Die Probe (4) wird mit der wellenleitenden Schicht (2) eines optischen Schichtwellenleiters (1) in Kontakt gebracht. Kohärentes Licht (6) wird in die wellenleitende Schicht eingekoppelt, als Lichtwelle in diesem geführt und diese wieder aus der Schicht ausgekoppelt. Ein- und Auskopplung der im Schichtwellenleiter geführten Lichtwelle erfolgt mit Hilfe eines in der Ebene der Schicht liegenden multidiffraktiven Gitterkopplers (Ga,Gb), d.h. einer Gitterstruktur, deren Frequenzspektrum mehrere Fundamentalkomponenten aufweist. Der multidiffraktive Gitterkoppler bewirkt eine Richtungsseparation ausgekoppelten Lichtes von reflektierten (8), transmittierten, respektive direkt abgebeugten Teilstrahlen. Dies ermöglicht es, in der wellenleitenden Schicht geführtes Licht nach der Auskopplung hintergrundfrei zu detektieren, obwohl die Regionen auf der wellenleitenden Schicht, in denen das Ein- und Auskoppeln der geführten Lichtwelle erfolgt, teilweise überlappen. A micro-optical method and a corresponding sensor for the detection of chemical substances in a sample. The sample (4) is brought into contact with the waveguiding layer (2) of an optical layer waveguide (1). Coherent light (6) is injected into the wave-guiding layer, guided as a light wave in it, and this is coupled out again from the layer. The light wave guided in the layer waveguide is coupled in and out with the aid of a multidiffractive grating coupler (Ga, Gb) lying in the plane of the layer, i.e. a lattice structure whose frequency spectrum has several fundamental components. The multidiffractive grating coupler effects a directional separation of decoupled light from reflected (8), transmitted, or directly deflected partial beams. This makes it possible to detect light guided in the wave-guiding layer without background after coupling, although the regions on the wave-guiding layer in which the guided light wave is coupled in and out partially overlap.

Inventors

• 👤 Christof Dr. Fattinger

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